Movimiento circular Metodología Experimental y

Presentación del tema: "Movimiento circular Metodología Experimental y"— Transcripción de la presentación:

1 Movimiento circular Metodología Experimental y
Aprendizaje de la Física y la Química Javier Marcos Merino

2 Índice Conceptos básicos. Ecuación General.
Relación entre magnitudes lineales y angulares. Aceleración y Fuerza centrípeta.

3 Conceptos básicos Movimiento Circular Uniforme (MCU). Movimiento de un cuerpo que tiene por trayectoria una circunferencia y describe arcos iguales a tiempos iguales.

4 Ejemplo 1. ¿Dónde se encuentra la niña al inicio de su viaje en el tiovivo? ¿Dónde se halla a los 5 s de iniciarse el movimiento? ¿Y a los 10 s? ¿Dónde se encuentra a los 20 s? ¿Cuál ha sido el desplazamiento de la niña al cabo de los 20 s?

5 𝐿=2𝜋𝑟 𝐿 4 = π 2 𝑟 𝐿 2 =𝜋𝑟 ∆𝑠=∆𝜃·𝑟 3𝐿 4 = 3π 2 𝑟
Conceptos básicos El radián. Ángulo cuya longitud es igual al radio con el que se ha trazado un arco. 𝐿=2𝜋𝑟 Una circunferencia tiene 2𝜋 𝑟𝑎𝑑𝑖𝑎𝑛𝑒𝑠 𝐿 4 = π 2 𝑟 𝐿 2 =𝜋𝑟 ∆𝑠=∆𝜃·𝑟 3𝐿 4 = 3π 2 𝑟

6 𝜔= ∆𝜃 ∆𝑡 ; 𝜔= 𝑟𝑎𝑑𝑖𝑎𝑛𝑒𝑠 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜
Conceptos básicos 𝜔= ∆𝜃 ∆𝑡 ; 𝜔= 𝑟𝑎𝑑𝑖𝑎𝑛𝑒𝑠 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜 En el movimiento circular uniforme la velocidad angular es constante.

7 Ecuaciones del movimiento circular uniformemente acelerado
∆𝜃=𝜔·∆𝑡; 𝜃= 𝜃 0 +𝜔·𝑡 Ecuaciones generales

8 𝑣= ∆𝑠 ∆𝑡 = ∆𝜃·𝑟 ∆𝑡 = ∆𝜃 ∆𝑡 ·𝑟=𝜔·𝑟
Relaciones entre magnitudes angulares y lineales Relación entre magnitudes angulares y lineales ∆𝑠=∆𝜃·𝑟 𝑣= ∆𝑠 ∆𝑡 = ∆𝜃·𝑟 ∆𝑡 = ∆𝜃 ∆𝑡 ·𝑟=𝜔·𝑟 𝑣=𝜔·𝑟

9 1 𝑣𝑢𝑒𝑙𝑡𝑎 𝑜 𝑟𝑒𝑣𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛=2𝜋 𝑟𝑎𝑑
Ejemplo 2. Calcula la velocidad lineal y angular de la luna, sabiendo que da una vuelta completa alrededor de la Tierra cada 28 días, y que la distancia promedio que la separa de la Tierra es de km. 𝑟= 𝑘𝑚 1 𝑣𝑢𝑒𝑙𝑡𝑎 𝑜 𝑟𝑒𝑣𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛=2𝜋 𝑟𝑎𝑑 𝑡=28 𝑑í𝑎𝑠 𝜔= ∆𝜃 ∆𝑡 𝑣=𝜔·𝑟

10 Ejemplo 2. 𝜔= ∆𝜃 ∆𝑡 = 2𝜋 𝑟𝑎𝑑 28 𝑑í𝑎𝑠 · 1 𝑑í𝑎𝑠 24 ℎ · 1 ℎ 3600 𝑠 =2,6· 10 −6 𝑟𝑎𝑑/𝑠 𝑣=𝜔·𝑟=2,6· 10 −6 𝑟𝑎𝑑 𝑠 · 𝑘𝑚· 1000 𝑚 1 𝑘𝑚 = =998,4 𝑚/𝑠

11 𝑎 𝑐 = 𝑣 2 𝑟 ¿Se trata de un movimiento acelerado?
Aceleración centrípeta ¿Se trata de un movimiento acelerado? 𝑟 𝑎 𝑐 = 𝑣 2 𝑟

12 𝜔=2,6· 10 −6 𝑟𝑎𝑑/𝑠 𝑣=998,4 𝑚/𝑠 𝑎 𝑐 = 𝑣 2 𝑟 𝜔= ∆𝜃 ∆𝑡 𝑣=𝜔·𝑟
Ejemplo 3. Calcula la aceleración centrípeta para el problema anterior. 𝜔=2,6· 10 −6 𝑟𝑎𝑑/𝑠 𝑣=998,4 𝑚/𝑠 𝑎 𝑐 = 𝑣 2 𝑟 𝜔= ∆𝜃 ∆𝑡 𝑣=𝜔·𝑟

13 𝑎 𝑐 = 𝑣 2 𝑟 = (998,4 𝑚/𝑠) 2 3,84· 𝑚 =2,6· 10 −3 𝑚/ 𝑠 2 Ejemplo 3.

14 𝑎 𝑐 = 𝑣 2 𝑟 𝐹 𝑐 =𝑚· 𝑣 2 𝑟 𝐹 𝑐 =𝑚· 𝑎 𝑐 Fuerza centrípeta
𝑎 𝑐 = 𝑣 2 𝑟 𝐹 𝑐 =𝑚· 𝑣 2 𝑟 Fuerza centrípeta

15 =1,92· 10 20 𝑁 𝐹 𝑐 =𝑚· 𝑎 𝑐 = =7,4· 10 22 𝑘𝑔·2,6· 10 −3 𝑚/ 𝑠 2 =
Ejemplo 4. Calcula la fuerza centrípeta a la que está sometida la luna para el problema anterior. (Dato, la masa de la luna es de 7,4· kg) 𝑎 𝑐 =2,6· 10 −3 𝑚/ 𝑠 2 =1,92· 𝑁 𝐹 𝑐 =𝑚· 𝑎 𝑐 = =7,4· 𝑘𝑔·2,6· 10 −3 𝑚/ 𝑠 2 =

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18 Efecto Coriolis en los vuelos de los aviones

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20 Huracán Tifón

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26 Bibliografía Física. Principios con Aplicaciones. Volumen 1. Editorial Pearson. Física y Química 4º E.S.O Editorial SM